Атрыбуты прадукту

Сігнальны ланцуг і кіраванне харчаваннем: два важныя тыпы аналагавых мікрасхем

Прадукты сігнальнай ланцугу, якія ў асноўным складаюцца з аперацыйных узмацняльнікаў і пераўтваральнікаў даных, адказваюць патрабаванням інфармацыйнага ўзаемадзеяння.У змешанай лічбава-аналагавай сістэме поўны працэс апрацоўкі сігналу выглядае наступным чынам.

Датчыкі: неапрацаваныя фізічныя сігналы знешняга свету, як правіла, гук, малюнкі, тэмпература, вільготнасць, ціск і г.д., атрымліваюцца датчыкамі і пераўтвараюцца ў бесперапынныя аналагавыя сігналы, якія адпавядаюць гэтым фізічным сігналам, як правіла, у выглядзе напружання/ ток.

Узмацняльнікі і фільтры: аналагавыя сігналы апрацоўваюцца блокамі кандыцыянавання сігналаў, якія складаюцца з узмацняльнікаў і фільтраў.Узмацняльнік служыць для ўзмацнення невялікіх слабых аналагавых сігналаў, каб адаптаваць іх да поўнамаштабнага ўваходнага дыяпазону АЦП;фільтр служыць галоўным чынам для абмежавання дыяпазону сігналу, каб задаволіць патрабаванні тэарэмы Найквіста аб выбарцы.

Канвэртар даных: АЦП пераўтворыць апрацаваны сігнал напружання/току ў адпаведную дыскрэтную лічбавую велічыню, якая падаецца ў наступны лічбавы блок для апрацоўкі.

Лічбавая апрацоўка: дыскрэтныя лічбавыя велічыні алічбоўваюцца сістэмай лічбавай апрацоўкі (MCU, DSP або FPGA), якая звычайна выкарыстоўваецца для рэалізацыі алгарытмаў лічбавай апрацоўкі сігналаў.

Канвэртар даных: дыскрэтныя лічбавыя велічыні пасля апрацоўкі сістэмай лічбавай апрацоўкі накіроўваюцца ў ЦАП, праз які яны зноў пераўтвараюцца ў бесперапынны аналагавы сігнал.

Фільтры: паколькі выхадны сігнал ЦАП утрымлівае «ступеньчатыя» высокачашчынныя кампаненты, фільтр рэканфігурацыі выкарыстоўваецца для фільтрацыі высокачашчыннага шуму, у выніку чаго атрымліваецца рэканфігураваны аналагавы выхадны сігнал.

Найбольш важнымі з іх з'яўляюцца аперацыйны ўзмацняльнік і пераўтваральнік даных.

Аперацыйныя ўзмацняльнікі з'яўляюцца "асноўнымі будаўнічымі блокамі" аналагавых схем і выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне прымянення.Аперацыйныя ўзмацняльнікі - гэта схемы ўзмацнення, якія дадаюць і інтэгруюць аналагавыя сігналы і часта выкарыстоўваюцца для ўзмацнення малых слабых сігналаў у вялікія.У той жа час аперацыйныя ўзмацняльнікі з'яўляюцца асновай многіх аналагавых прылад, такіх як лічба-аналагавыя пераўтваральнікі, пераўтваральнікі току ў напружанне, фільтры, кампаратары і лінейныя рэгулятары.Можна сказаць, што аперацыйныя ўзмацняльнікі з'яўляюцца "асноўнымі будаўнічымі блокамі" аналагавых схем.

Пераўтваральнікі дадзеных з'яўляюцца мостам паміж аналагавымі і лічбавымі сістэмамі і вельмі важныя.Аналага-лічбавы пераўтваральнік (АЦП) адказвае за пераўтварэнне аналагавых сігналаў у лічбавыя сігналы, а лічба-аналагавы пераўтваральнік (ЦАП) адказвае за пераўтварэнне лічбавых сігналаў у аналагавыя.Датчыкі пераўтвараюць рэальную тэмпературу, ціск, гукі і г.д. у электрычныя сігналы, якія ў асноўным з'яўляюцца аналагавымі сігналамі і не могуць быць распазнаны і апрацаваны лічбавымі сістэмамі.Толькі праз пераўтварэнне з дапамогай АЦП яны могуць быць захоплены і апрацаваны MCU.Акрамя таго, для працы калонак і г. д. патрэбны аналагавы ўваходны сігнал, таму ЦАП неабходны для пераўтварэння лічбавых сігналаў, якія выходзяць лічбавай сістэмай, у аналагавыя.Такім чынам, кожны раз, калі лічбавая апрацоўка задзейнічана, канвэртар дадзеных павінен прысутнічаць.

Аперацыйныя ўзмацняльнікі з'яўляюцца асновай для многіх аналагавых прылад, напрыклад, фільтры складаюцца з аперацыйных узмацняльнікаў і рэзістараў

Пераўтваральнікі даных ўключаюць лічбава-аналагавыя пераўтваральнікі (ЦАП) і аналага-лічбавыя пераўтваральнікі (АЦП)

Кіраванне харчаваннем з'яўляецца абавязковым патрабаваннем для электронных схем.Пакуль для электроннай сістэмы патрабуецца крыніца сілкавання, агульнымі крыніцамі сілкавання з'яўляюцца адаптары сілкавання, акумулятары і г. д. У залежнасці ад тыпу ўваходнага і выхаднога току, мы можам класіфікаваць менеджэры сілкавання на 4 асноўныя тыпы: AC-DC (выпрамляльнік), AC -AC (інвертар і г.д.), DC-DC (чоппер) і DC-AC (інвертар).

Імпульсныя выпрамнікі (AC-DC) у асноўным адказваюць за пераўтварэнне энергіі пераменнага току ў энергію пастаяннага току і звычайна сустракаюцца ў адаптарах сілкавання для ноўтбукаў.

Пераўтваральнікі пераменнага току ў пераменны ток (AC-AC) адказваюць за пераўтварэнне пэўнай частаты пераменнага току ў іншую з пастаяннай або зменнай частатой.

Пераўтваральнік DC-DC (DC-DC) пераўтворыць энергію пастаяннага току ў іншую энергію пастаяннага току з рознымі характарыстыкамі частаты, фазы, току і напружання.

Інвертарныя пераўтваральнікі (DC-AC), якія пераўтвараюць энергію пастаяннага току ў энергію пераменнага току, некаторыя называюць іх пераўтваральнікамі, і з'яўляюцца асноўнымі кампанентамі выхадных імпульсных крыніц сілкавання пераменнага току і крыніц бесперабойнага сілкавання (КБС).

Мікрасхемы кіравання сілкаваннем - гэта інтэграваныя схемы кіравання сілкаваннем, асноўнымі функцыямі якіх з'яўляюцца рэгуляванне напружання, павышэнне напружання, пастаянны ток, пераўтварэнне пераменнага току ў пастаянны і г. д. Яны падзяляюцца на лінейныя рэгулятары напружання (LDO), мікрасхемы накачкі зарада (Charger-pump), чыпы пастаяннага току -Пераўтваральнікі пастаяннага току (DC-DC), пераўтваральнікі AC-DC (AC-DC), мікрасхемы драйвераў для святлодыёдаў і г.д. Тыповымі прымяненнямі з'яўляюцца зарадныя прылады і драйверы для святлодыёдаў для бытавой электронікі, такой як мабільныя тэлефоны і ноўтбукі.Напрыклад, рэгулятары напружання зніжаюць напружанне сеткі да 220 В і выдаюць стабільнае нізкае напружанне пастаяннага току для выкарыстання ў партатыўных кампутарах;Драйверы святлодыёдаў узмацняюць унутраны блок харчавання мабільных тэлефонаў для кіравання ўспышкамі камер.